Граничне зношення підшипників кочення.

Основними видами пошкоджень, які отримують підшипники кочення, є: зношення і корозійне руйнування бігових доріжок кілець та тіл кочення; збільшення розмірів гнізд сепаратора; злом і тріщини кілець; наявність кольорів побіглості.

При відсутності явних ознак зношення потреба підшипників для подальшого використання визначається перевіркою осьових і радіальних зазорів спеціальними приладами чи обладнаннями.

Внутрішнє кільце підшипника закріплюється в обладнанні, а до зовнішнього підводиться ніжка індикатора, який закріплено в штативі. Переміщуючи зовнішнє кільце у напрямку ніжки індикатора, визначають величину радіального зазору. Заміри проводять у чотирьох точках, повертаючи зовнішнє кільце на кут 90°. За величину радіального зазуру приймають середнє значення чотирьох замірів. Допустимі величини радіальних зазорів для деяких підшипників наведено у таблиці 3.

Осьовий люфт радіальних підшипників вимірюють за допомогою іншого пристосування. Гранично допустимий осьовий зазор (в обидві сторони) для підшипників з зовнішнім діаметром 60-100 мм не повинен перевищувати 0,3 мм, а для підшипників з зовнішнім діаметром більше 100 мм – 0,4 мм.

Тривалість роботи підшипника до повного зношення в більшій степені залежить від його типу, величини навантаження і умов експлуатації. Якщо відомі ці параметри, то довговічність підшипника (год) можна визначити за формулою (ГОСТ 18855-82)

де С – динамічна вантажопідйомність підшипника, Н; Q – еквівалентне навантаження, Н; p – показник степені. Для кулькових підшипників p=3, для роликових p=3,33; n – частота обертання, об/хв.

Еквівалентне навантаження

де X,Y – коефіцієнти відповідно радіального та осьового навантаження; k_B – коефіцієнт обертання, k_B=1,2 – при обертанні зовнішнього кільця, k_B=1 – при обертанні внутрішнього кільця; R,A – відповідно радіальна і осьова сили, які сприймає підшипник, Н; k_H – коефіцієнт безпеки, який враховує характер навантаження. При спокійному навантаженні k_H=1, при навантаженні з помірними поштовхами k_H=1,3¸1,8, при ударній k_H=2¸3; k_T – коефіцієнт температури. При температурі підшипника до 125°С k_T=1, при температурі 125-250°С k_T=1,05¸1,4.

Якщо підшипник відчуває в основному радіальне навантаження, то X=1, Y=0, а еквівалентне навантаження

Таблиця 3 – Граничні радіальні зазори в підшипниках кочення

Номер підшипника	Розмір підшипника	Радіальний зазор	Номер підшипника	Розмір підшипника	Радіальний зазор
нормальний	Гранично допустимий	Нор-маль-ний	Гранично допустимий
Кулькові підшипники радіальні однорядні	Роликові підшипники радіальні сферичні двохрядні
	25´52´15	0,024	0,06		100´180´46	0,07	0,2
	35´72´17	0,026	0,07		110´200´53	0,08	0,2
	45´85´19	0,029	0,07		120´215´58	0,08	0,2
	60´110´22	0,033	0,1		130´230´64	0,09	0,25
	65´120´23	0,033	0,1		140´250´68	0,09	0,25
	35´80´21	0,026	0,07		50´110´40	0,045	0,12
	40´90´23	0,026	0,07		60´130´46	0,05	0,15
	45´100´25	0,029	0,07		70´150´51	0,06	0,18
	80´170´39	0,034	0,1		80´170´58	0,06	0,18
	95´200´45	0,04	0,15		100´190´64	0,07	0,2
	100´215´47	0,04	0,15
	65´160´37	0,033	0,1

Граничне зношення зубчастих коліс. В процесі зношення зубчастих коліс змінюється товщина зуба і викривляється його форма. Це призводить до порушення правильності зачеплення, в результаті чого підвищується динамічність навантаження на зуб’я, яка призводить до інтенсивного зношення і може стати причиною поломки зуб’їв.

В зв’язку з цим граничне зношення зуб’їв стальних зубчастих коліс, які працюють при колових швидкостях u>3 м/с, приймають рівним 5-10% товщини зуба, яка вимірюється по початковому колу. Для тихохідних стальних зубчастих коліс (u<3 м/с) граничні зношення приймають рівними 10-20% товщини зуба.

Менші значення величин зношення беруться при визначенні граничних зношень зубїв в сильно навантажених і реверсивних передачах при ударному навантаженні. Для чавунних зубчастих коліс ці дані зменшують на 40%.

Допустиме зношення зуб’їв цементованих зубчастих коліс визначається в залежності від глибини цементованого шару. Найбільше зношення не повинно перевищувати 0,8 товщини цементованого шару.

В коробках передач зуб’я переключаємих коліс зношуються не тільки по товщині, але і з торців. Допустиме торцеве зношення зуб’їв приймають рівним 10-15% їх довжини.

Зношення шпонкового пазу ступиці колеса по ширині допускається на 6% більше номінального розміру при умові виправлення паза в межах допустимого зношення, з підгонкою перехідної шпонки і підтриманням характеру спряження, яке вказано на кресленні.

При шліцьовому зєднанні зубчастого колеса з валом допустиме зношення зуб’їв залежить від термообробки і профілю зуб’їв. Так, допустиме зношення по товщині зуба (ширині западини) цементуємих прямо блочних шліцьових зєднань дорівнює 0,2-0,4 товщини цементаційного шару. Граничне зношення зуб’їв термічно не оброблених шліцьових зєднань дорівнює 3-5% товщини зуба.

Ресурс зубчастих коліс можливо визначити виходячи з умови, що глибина зношення U (мм) профілю зуба по початковому колу прямо пропорційна потужності, яка витрачається на тертя, і часу роботи і обернено пропорційна площі робочої поверхні, тобто

де k_из - коефіцієнт зношення, мм³/(кВтс); N_ТР - потужність, яка витрачається на тертя зуб’їв пари коліс, що розглядається, кВт; Т- час рботи передачі, с; F - площа робочої поверхні зуб’їв колеса, мм².

Коефіцієнт зношення залежить від матеріалу коліс:

Матеріал зубчастих коліс (твердість за Брінеллем) k_из, 10-3 мм3/(кВтс)

Хромонікелева цементована і калена сталь (350-400).........................................3,06

Нікелева покращена сталь (300-350).....................................................................3,9

Сира вуглецева сталь (200-230).............................................................................7,5

Стальне лиття (150-170).........................................................................................11,4

Фосфориста бронза (100-120)................................................................................13,3

Потужність, яка витрачається на тертя,

де h – висота голвки зуба, мм; f - коефіцієнт тертя, який залежить від матеріалу зубїв, їх обробки і змащення. Для стальних шліфувальних зубїв зі змащенням f=0,03¸0,05, для чавунних зубїв зі змащенням f=0,1¸0,13, без змащення f=0,18¸0,2; N - середня потужність, яка передається парою коліс, що розглядається, кВт; m - модуль зачеплення, мм; a - кут зачеплення, градус; z₁, z₂- число зубїв коліс, які входять в зачеплення.

Площа робочої поверхні зуб’їв одного циліндричного зубчастого колеса:

де – довжина зуба, мм.

Виходячи з усіх попередніх формул можна визначити ресурс зубчастого колеса, с:

При визначенні ресурса конічних зубчастих коліс в дану формулу потрібно підставити замість d значення діаметра, який виміряно посередині довжина зуба конічного колеса.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Прикмети граничного стану ДМ	\|	ТЕХНІЧНА МЕХАНІКА

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.008 сек.